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工程学院在“高性能杂化阻燃材料”研究方面取得突破性进

发布时间:2017-10-16 11:31:50   浏览量:

近日,我院安全工程系周克清老师利用静电自组装法成功制备金属双氢氧化物与二硫化钼的杂化材料,并研究该杂化材料对环氧树脂复合材料的热稳定性和火灾安全性能的影响,同时从气相和凝聚相两方面揭示其阻燃、抑烟机理。相关工作以“Self-assembly of exfoliated molybdenum disulfide (MoS2) nanosheetsand layered double hydroxide (LDH): Towards reducing fire hazardsof epoxy”为题发表在Journal of Hazardous Materials(T1,IF=6.06)期刊上。



MoS2/LDH杂化材料环氧树脂复合材料阻燃机理示意图


环氧树脂是一种典型的热固性聚合物,具有优异的粘接性、力学性能、电绝缘性和化学稳定性,加工成型容易、成本低廉等优点,在集成电路、交通运输、航空航天等高新技术领域具有广泛应用。但环氧树脂本质易燃,燃烧时释放出大量热量及毒性烟气,给环境和人类的生命财产带来极大安全隐患。因此,对环氧树脂复合材料进行阻燃、抑烟研究具有重大意义。
周克清团队利用剥离后MoS2片层表面携带的负电荷,与片层表面带正电的LDH通过静电自组装作用制备MoS2/LDH杂化材料,成功抑制MoS2片层的团聚,提高了杂化材料在环氧树脂基体中的分散性,同时发挥LDH的热解吸热、冷却稀释、催化成炭和抑烟减毒以及MoS2纳米片层的物理阻隔作用、催化成炭和抑烟作用,为无卤阻燃环氧树脂的研究与开发提供了新的思路,可以有效解决材料的阻燃性能与其他性能之间的“矛盾”,有望开发出一种新型高效纳米阻燃剂。
论文第一作者和通讯作者为安全工程系周克清老师,中国地质大学(武汉)为第一单位。该工作得到了中国地质大学(武汉)杰出人才培育基金的大力支持。周克清老师于2015年7月从中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室获得博士学位,通过人才引进方式进入我院安全工程系工作,主要研究方向有:(1)材料火安全性评价方法与技术;(2)废弃尾矿的二次开发利用;(3)地下空间工程建设施工用注浆加固材料的设计制备。目前共发表SCI论文64篇(一作/通讯31篇),获授权发明专利3项,论文被引900余次,H因子17。2015年进入我院安全工程系工作以来以第一作者或通讯作者身份、中国地质大学(武汉)为第一单位发表SCI收录论文13篇,其中T1级别论文4篇,T2级别论文7篇,T3级别论文2篇。

论文信息:
链接:http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304389417304053
Title:Self-assembly of exfoliated molybdenum disulfide (MoS2) nanosheetsand layered double hydroxide (LDH): Towards reducing fire hazardsof epoxy
Authors:Keqing Zhoua, Rui Gaoa, Xiaodong Qianb
Source: 2016 版Journal Citation Reports出版商ELSEVIER SCIENCE BV, PO BOX 211, 1000 AE AMSTERDAM, NETHERLANDSISSN:0304-3894
eISSN:1873-3336
Research field:Engineering Environmental Sciences & EcologyJOURNAL OF HAZARDOUS MATERIALS卷:338页:343-355出版年:SEP 15 2017
Published online:27 May 2017